双稳态下生物系统信息处理中能量效率最大的最优尺寸

能量效率与生物系统的演化密切相关，并且对其信息处理十分重要。在本文中，我们计算了一个双稳态生物单元简单模型对脉冲输入的激发概率，以及由于噪声扰动导致的自发激发速率。随后，我们解析地计算了这一双稳态单元阵列的互信息、能量代价与能量效率。我们发现单元的最优数目能够最大化该阵列在编码脉冲输入时的能量效率，而这取决于固定的能量代价。我们得出结论：生物系统对能量效率的需求在自然选择压力下可能强烈影响其系统规模。